基于黎米测度的不可稳定两相流动仿真的各向异性网格适应
数值分析
2025-10-28 v1 数值分析
计算物理
流体动力学
摘要
我们提出了一种基于黎米测度的各向异性网格适应程序，用于模拟具有不可匹配密度的两相不可压缩流动。系统动力学由 Cahn-Hilliard Navier-Stokes (CHNS) 方程 governing，使用混合有限元和隐式时间步进进行离散化。通过 Alauzet 等人提出的全局瞬时固定点方法控制仿真中的空间精度，其中仿真时间被划分为若干子时间间隔，每个子时间间隔关联一个各向异性网格。仿真在固定点循环中进行，直到每个网格-解对收敛。每一次迭代都利用先前计算的解并准确预测流动变化。这确保网格始终捕捉流体-流体界面，并允许在计算成本远低于均匀或各向同性网格的水平上动态控制界面厚度。此外，使用适中的子时间间隔数量可减少一个网格到另一个网格之间的传递误差， 否则该误差最终会损害数值解。整体自适应程序通过制造解和著名的升起气泡基准进行验证。
引用
@article{arxiv.2510.21749,
title = {Anisotropic mesh adaptation for unsteady two-phase flow simulation with the Cahn-Hilliard Navier-Stokes model},
author = {Arthur Bawin and Stéphane Étienne and Cédric Béguin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.21749},
year = {2025}
}